Matematické modelování biodegradačních procesů

Mgr. Anna Gardavská

Bachelor's thesis

Mathematical modelling biodegradable processes

Abstract:

Práce uvádí základní přehled procesů zpracování biologicky rozložitelného odpadu. Popisuje anaerobní a aerobní digesci. Dále potom rozvádí problematiku bioplynových stanic pracujících na principu anaerobní digesce. Popisuje systémy dávkovací, jedno či vícefázové. Dále kalkuluje s problémy těchto stanic, vlivem inhibice teplotou, bakteriemi či amoniakem. V práci je uveden stručný přehled dostupných matematických modelů, které popisují proces anaerobní digesce pomocí systému diferenciálních rovnic. Modely sestavené podle typu stanic, počítající s inhibicí či jednoduché základní kinetické modely. V závěrečné části je jeden model implementován pomocí softwaru Maple. Na modelu je pak ukázána inhibice procesu anaerobní digesce pomocí různých činitelů

Abstract:

This work presents an overview of the basic processes of degradation of biodegradable waste. Describes the anaerobic and aerobic digestion. Then further elaborates on the problems of biogas plants operating on the principle of anaerobic digestion. Descibes batch systems, single or multi-phase systems. Counts with problems of these reactors due to inhibition by temperature, bacteria or ammonia. The paper gives a brief overview of available mathematical models that describe the process of anaerobic digestion by the system of differential equations. Models are constructed according to the type of stations, accounting for inhibition, or simple basic kinetic models. The final section is implementation of one model using the software Maple. The inhibition of anaerobic digestion by various factors (presented in the introductory section) is then demonstarate in the model.

Keywords

anaerobní digesce, matematický model, bioplynová stanice, Maple, metan, anaerobic digestion, mathematical model, biogas plant, methane

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 5. 2010

Thesis defence

• Date of defence: 15. 6. 2010
• Supervisor: prof. RNDr. Jiří Hřebíček, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / Mathematical Biology